JPH10214997A - ウエハーの分割方法 - Google Patents
ウエハーの分割方法Info
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Abstract
グ)による交点での特異な割れやすい方向が生じるのを
防ぎ、チッピングやクラックやいびつな形状の素子の発
生を押さえ、発光特性を良好に保つ。 【解決手段】 基板1上に基板と異なる結晶系の窒化ガ
リウム系半導体2〜6が積層されたウエハーを分割する
方法において、第1の方向と第1の方向と直交する第2
の方向にスクライブまたは溝形成を行い、そのスクライ
ブ線11、12の交点に溝または孔13を設けた後、ウ
エハーを分割する。または第1の方向にスクライブまた
は溝形成を行った後、その第1の方向に直交する第2の
方向に第1のスクライブ線または溝を確実に横断する幅
広で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割する。
Description
体発光ダイオードに好適なウエハーの分割方法に関す
る。
で半導体層を積層し、その後スクライブ法とかダイシン
グ法などによってウエハーをいわゆるチップ(個別素
子)の状態に分割していた。ところが単波長の発光ダイ
オードなどにおいては直接同じ結晶系の半導体層を同一
結晶系の基板に積層するのではなく、異なる結晶系の基
板に半導体層を積層している。例えば紫、青乃至は緑の
発光ダイオードを窒化ガリウム系の結晶で得る場合、窒
化ガリウム系半導体層をサファイア基板上に積層させて
おり、このような場合、サファイア基板は六方晶系であ
って劈開性をもっていない。
なる基板に半導体層を成長させた場合、このウエハーを
分割する場合には、特開平5−315646号公報など
に示されるように、ダイシング法で切断しても、スクラ
イブ法で割っても、そのままでは切断面のクラックやチ
ッピングが発生しやすく、チップの形状もいびつになり
易い。特に半導体層が発光ダイオードである場合には、
漏れ電流の発生などによる発光効率の低下を生じたり、
発光層の変形により光の放出分布がいびつになることな
ど、不都合であった。
を考慮して、とりわけ素子分割の初期作業において直交
する二つの線引きが交点で素子分割を疎外していること
に着目して成されたものである。
晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを分
割する方法において、第1の方向と第1の方向と直交す
る第2の方向にスクライブまたは溝形成を行い、その交
点に、好ましくはその2方向のスクライブ線または溝よ
りも深い、溝または孔を設けたのちに、ウエハーを分割
するものである。
結晶系の窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーを
分割する方法において、第1の方向にスクライブまたは
溝形成を行った後、その第1の方向に直交する第2の方
向に第1のスクライブ線または溝を確実に横断する幅広
で深さの深い溝を形成した後、ウエハーを分割するもの
である。
用いる窒化ガリウム系半導体が積層されたウエハーの斜
視図で、1は厚さ100〜500μmのサファイア基板
1である。このサファイア基板1の表面に、n型Gaa
Al1-aN(0≦a≦1)バッファー層2、n型GabA
l1-bN(0≦b≦1)クラッド層3、i型GaxAl
1-xN(0≦x≦1)発光層4、p型GacAl1-cN
(0≦c≦1)クラッド層5、キャップ層6が順次積層
され、更に電極7、8が設けられている。係る半導体層
は高々十数μmである。
半導体層側から、第1の方向にスクライブが行われてい
る。スクライブとは、ダイヤモンド針などによりケガキ
線を入れることである。次いでその第1の方向と直交す
る第2の方向にスクライブを行う。このようにして設け
られた第1、第2のスクライブ線11、12は、浅いも
のであるが、この状態では、概ね後にスクライブした方
のスクライブ線12が先に設けたスクライブ線11によ
って針飛びによる途切れを生じるか、または先に設けた
スクライブ線11が後で行うスクライブにより引っ張ら
れ、交点部分で半導体被膜などがめくれ上がったように
なっている。そこでレーザービームなどにより、スクラ
イブ線11、12の交点にサファイア基板1を略貫通す
る孔13を設ける。その後サファイア基板1側(裏面)
からローラーなどで加圧して、ウエハーを分割する。こ
のようにすることで、例えば交点に孔を設けない場合に
35%程度のチッピングが生じていたが、15%程度に
減少した。
えばチップの右肩に突出する様な形で発生するウエハー
では、他の形状の割れ方が少ないというように、ウエハ
ー内でチップの角にほぼ同じ傾向で発生していることか
ら、スクライブ等の仕方によって、いわゆる割れ易い
(欠け易い)方向性があるものと考えて成されたもので
ある。そして、上述した分割方法は、サファイア基板が
100〜300μmと比較的薄い場合に好適である。サ
ファイア基板が厚い場合にはダイシング法にしたがっ
て、スクライブ線11、12に変わる溝を設けるのがよ
く、ウエハーの表面からと裏面からでスクライブ線とダ
イシングによる溝を使い分けてもよい。このような方法
により、交点を改めて分割し易くすることで歩留まりが
上がったが、交点に設ける溝や孔は、分離のために設け
たスクライブ線やダイシング溝よりも深いほうが好まし
い結果が得られた。また交点においては、レーザー加工
器でなくともキリのようなもので孔や溝を設けてもよ
い。溝を設ける場合には、溝そのものは浅くとも、サフ
ァイヤ基板側から十文字の溝を形成するのが最も好まし
かった。
の斜視図で、ウエハーの各層は第1図のものと同じ、基
板上にその基板と異なる結晶系の窒化ガリウム系半導体
が積層されたウエハーを例示してある。この例におい
て、第1の方向にエッチングやダイシングにより溝14
の形成を行った後、その第1の方向の溝14に直交する
第2の方向に第1の溝14を、別の幅の広い鋭利なダイ
シングブレードにより、確実に横断する幅広で深さの深
い溝15を形成した後、ウエハーを分割する様子を示し
ている。この方法も先の例と同様に、溝14、15の交
点で基板1などに特異な割れやすい方向が生じるのを防
ぎ、交点で所望の方向に割れるようにしたものである。
この場合もサファイア基板1が薄いときには溝14、1
5に変わってスクライブ線でもよいが、後の溝を設ける
ときにスクライブ線によって半導体薄膜が剥離しないよ
うに留意を要する。
る交点での特異な割れやすい方向が生じるのを防ぐこと
ができたので、不所望のチッピングなどは生じないし、
溝の中でチッピングなどが生じても発光特性に悪影響を
及ぼすことはなかった。
図である。
部斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上に基板と異なる結晶系の窒化ガリ
ウム系半導体が積層されたウエハーを分割する方法にお
いて、第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に
スクライブまたは溝形成を行い、その交点に溝または孔
を設けた後、ウエハーを分割することを特徴とするウエ
ハーの分割方法。 - 【請求項2】 基板上にその基板と異なる結晶系の窒化
ガリウム系半導体が積層されたウエハーを分割する方法
において、第1の方向にスクライブまたは溝形成を行っ
た後、その第1の方向に直交する第2の方向に第1のス
クライブ線または溝を確実に横断する幅広で深さの深い
溝を形成した後、ウエハーを分割することを特徴とする
ウエハーの分割方法。
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